Почему контроллер считает отрицательный расход в двухтрубной системе отопления (без наличия отбора)?

Для начала определимся с терминами:

- В закрытой системе отопления теплоноситель поступает через подающий трубопровод, проходит по системе отопления, отдавая часть своего тепла, и выходит через обратный трубопровод без отбора.

- В открытой системе отопления теплоноситель частично отбирается, например, на нужды ГВС.

       Для закрытой системы логично что количество теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе должно быть одинаковым, вопрос в том в каких единицах измерения необходимо сравнивать эти расходы.

       Контроллер принимая показаниям объемного (м3/ч) расхода и температуры (град.С), производит расчет массового расхода теплоносителя (тонн) по трубопроводам. Приведем ряд табличных значений, показывающих соотношение массы и объема воды при разных температурах.

       Получается, что при вполне реальной ситуации, когда на подаче мы имеем 120 градусов, а на обратке 60, объемный небаланс будет порядка 4%. При этом массовый расход одинаковый, и логично при построении баланса использовать именно его.

       Отдельный вопрос какие данные из контроллера необходимо брать. Проводить сравнение так называемых «мгновенных расходов» некорректно, т.к. эта величина может быть очень изменчивой, а в случае с числоимпульсными расходомерами никакого мгновенного расхода быть в принципе не может поскольку данные по расходу приходят в контроллер только в момент прохождения импульса. Сравнивать между собой нужно только расходы, усреднённые на значительном промежутке времени: часы, сутки, месяцы.

Погрешность

       Погрешность измерения — отклонение измеренного значения величины от её истинного (действительного) значения. Погрешность измерения является характеристикой точности измерения.

       Погрешность измерения массового расхода теплоносителя складывается из погрешности расходомера, датчиков температуры и давления, погрешности контроллера при измерении сигналов с первичных датчиков, а также погрешности расчетов, производимым контролером.

       Согласно п. 115 Приказа Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 17 марта 2014г. N 99/пр "Об утверждении Методики осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя" для измерения тепловой энергии в водяных системах теплоснабжения должны приниматься теплосчетчики не ниже класса 2.

       Относительная максимально допускаемая погрешность для датчика расхода , выраженная в процентах в зависимости от расхода (G)

класс 2: , но не более ±5%

       Исходя из данной формулы получается, что самое жесткое требование к расходомеру в составе теплосчетчика (класс 2) это около 2% относительной погрешности.

       Это означает что расход, измеряемый расходомером, может отличаться от истинного значения на 2% в большую или меньшую сторону и данный результат будет считаться корректным. Но с учетом что это именно максимальная погрешность, на практике разница измеренного и истинного значения обычно отличается не столь существенно.

       Соответственно при анализе разности массовых расходов трубопроводов подачи и обратки по данным часовых или суточных архивов мы можем теоретически обнаружить разницу порядка 4% (при условии, что один расходомер показывает расход на 2 % меньше, а второй на 2% больше истинного). При том, что все оборудование узла учета исправно и потребление тепловой энергии идёт в штатном режиме.

Что говорится в «Методике» по поводу небаланса в закрытой системе теплоснабжения.

п. 91. В закрытой системе теплоснабжения при зависимом присоединении теплопотребляющих установок часовая величина утечки теплоносителя (Му) указывается в договоре и не может превышать 0,25 процента от среднегодового объема воды в тепловой сети и присоединенных к ней системах теплопотребления.

Про то как учитывать погрешность измерения расхода при зависимом присоединении в данном пункте ничего не говорится.

       п. 92. Величина утечки теплоносителя (Му) в закрытой системе теплоснабжения с независимым присоединением систем теплоснабжения численно равняется массе теплоносителя, израсходованного потребителем на подпитку систем теплоснабжения, определенной по показаниям водосчетчика (Мп).

В случае отсутствия водосчетчика подпитки расчет величины утечки теплоносителя за отчетный период по подающему и обратному трубопроводам (Му) производить по формуле:

Му=М₁-М₂

где:

М₁ - масса теплоносителя, полученного потребителем по подающему трубопроводу, т;

М₂ - масса теплоносителя, возвращенного потребителем по обратному трубопроводу, т;

       В случае если М₁>M₂, а M₁-M₂ больше суммы модулей абсолютных погрешностей измерения массы теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах, то величина утечки теплоносителя за отчетный период по подающему и обратному трубопроводам Му равняется разнице абсолютных значений М₁ и М₂ без учета погрешностей.

       Если М₁>M₂ или M₂>M₁, но |M₁-M₂| меньше суммы модулей абсолютных погрешностей измерения массы теплоносителя величина утечки (подмеса) считается равной нулю.

       В случае если M2>M1 и M2-M1 больше суммы абсолютных погрешностей измерения массы теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах, необходимо проверить работу преобразователей расхода или определить место подмеса дополнительной воды. Количество тепловой энергии, теплоносителя за этот период определяется расчетным путем.

       В этом пункте касающемся закрытой системы теплоснабжения с независимым присоединением всё логично - если разница массовых расходов трубопроводов подачи и обратки укладывается в сумму модулей абсолютных погрешностей измерения массового расхода в этих трубопроводах, то утечка считается нулевой.

Влияние качества теплоносителя

В реальных условиях эксплуатации имеется ряд внешних факторов, оказывающих значительное влияние на измерения, производимые теплосчетчиками. Наиболее заметно это влияние сказывается на работе расходомеров, входящих в состав теплосчетчиков:

- отложение загрязнений на внутренних поверхностях измерительного участка и датчиках, приводящее к искажению выходного сигнала;

- содержание в теплоносителе механических примесей (мусор, окалина)

- наличие в теплоносителе газообразных примесей;

Ошибки при проектировании и монтаже

- Некорректный подбор расходомера по диаметру и пределам измерения

- Несоблюдение длины прямых участков, рекомендованных производителем расходомера

- Неправильный монтаж термопреобразователей и датчиков давления;

- Неправильный выбор кабеля для подключения преобразователя к вычислителю, превышение максимальной длины кабеля, электромагнитные наводки, плохой контакт;

- Отсутствие качественного заземления и выравнивания потенциалов;

- Выступающие внутрь трубопровода прокладки

- Монтаж расходомера несоосно требопроводу.